用于撓性管道系統(tǒng)的注入頭的制作方法
【專利摘要】提供一種在撓性管道系統(tǒng)中使用的注入頭，其包括具有第一端和第二端的至少兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)鏈環(huán)，鏈環(huán)具有鏈條。注入頭還包括設(shè)置在鏈環(huán)的第一端的固定驅(qū)動鏈輪和設(shè)置在所述鏈環(huán)的第二端的浮動鏈輪。在注入頭中，存在施加到浮動底部鏈輪以將鏈環(huán)保持在所需鏈條張緊的力。另外，注入頭包括張緊缸，其自動將所述鏈環(huán)保持在所述所需鏈條張緊。
【專利說明】用于撓性管道系統(tǒng)的注入頭
[0001]相關(guān)申請的交叉引用:
[0002]本申請要求于2011年4月4日在美國專利商標局提交的美國臨時專利申請N0.61/471391 的優(yōu)先權(quán)。
[0003]與聯(lián)邦資助研發(fā)有關(guān)的聲明:
[0004]本申請不是任何聯(lián)邦資助研發(fā)的主題。
[0005]聯(lián)合研發(fā)協(xié)議方的名稱:
[0006]沒有與任何第三方的聯(lián)合研發(fā)協(xié)議。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0007]一般來說，本發(fā)明的實施例涉及利用張緊缸(tension cylinder)的撓性管道(coiled tubing)注入頭(injector head),該張緊缸自動調(diào)整鏈條或傳送帶構(gòu)件的張力。
【背景技術(shù)】
[0008]在油井或天然氣井的開發(fā)和生產(chǎn)中，延長管道為了如下目的可從表面插入井中:例如注入某些類型的流體供生產(chǎn)模擬、轉(zhuǎn)移井中的流體、用于對生產(chǎn)管道執(zhí)行清潔操作以及其它各種目的。連續(xù)長度的管道從表面的大卷盤插入井中。在油和天然氣工業(yè)中，這個過程稱作撓性布管。用于將撓性管道插入井中并且從井中收回撓性管道的設(shè)備的示例能夠見于Anderson Jr等人的美國專利N0.5188174，通過引用將其完整地結(jié)合于此。
[0009]撓性管道單元用于油井和天然氣井中的干涉，以及有時管道(其卷繞在大卷盤上)用作枯竭氣井中的生產(chǎn)管道。注入頭是撓性管道系統(tǒng)的心臟。撓性管道注入頭將撓性管道注入油井和天然氣井，以便促進井的維修。
[0010]撓性管道注入頭是本領(lǐng)域眾所周知的。撓性管道注入頭通常具有兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)垂直鏈環(huán)(sprocket),其中具有頂部的固定驅(qū)動鏈輪和底部的浮動鏈輪。兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)鏈條為注入頭提供以壓力將撓性管道送入井中的能力。為了將撓性管道送入高壓井中，注入頭必須施加大量壓縮力以克服來自井口壓力的阻力。換言之，井壓施加從井中彈出撓性管道的力，其必須由施加到底部鏈輪的力來抵制，以便使鏈環(huán)保持繃緊。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將其稱作鏈條張緊。
[0011]注入頭鏈條和滑板軸承故障的大多數(shù)是通過在操作注入頭時施加不正確鏈條張緊來引起的。在現(xiàn)有技術(shù)中，通過操作人員在附連到下鏈輪軸的張緊缸中的控制面板處調(diào)整液壓，來控制鏈條張緊。操作人員必須基于撓性管道的外徑和井壓(以及在水平井中作用于撓性管道的摩擦力)來確定正確鏈條張緊壓力。這些因素能夠在鉆探項目過程期間發(fā)生變化，從而要求操作人員監(jiān)測挽樁負荷和鏈條張緊壓力。有時難以使操作人員連續(xù)監(jiān)測挽樁負荷。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，在下鏈輪軸添加機械止檔件。機械止檔件防止下鏈輪移動超過預(yù)定設(shè)定，并且必須隨鏈條磨損而手動調(diào)整。鏈條磨損(鏈條長度延長)通過插銷-襯套磨損(當鏈條進行操作時，插銷的外表面和襯套的內(nèi)表面相互摩擦，從而漸漸磨損)而引起。另一個考慮因素是鏈條和鏈輪接合的位置，其發(fā)生波動，從而使鏈條隨同這種波動一起振動。因為鏈條中存在節(jié)距長度，它們只能在節(jié)點處彎曲，所以振動發(fā)生。鏈條在切線位置接合時和在弦線接合時，接合的高度(自鏈輪中心的半徑)有所不同。將使鏈條相對高挽樁力保持繃緊的鏈條張緊壓力引起來自鏈條弦線作用的負荷尖峰。至少由于上述原因，需要一種在撓性管道系統(tǒng)中使用的注入頭，其自動調(diào)整鏈條張緊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，由于上述原因，本發(fā)明的實施例的一個目的是提供一種注入頭，其自動調(diào)整鏈條或者傳送帶構(gòu)件的張力。
[0013]本發(fā)明的實施例允許操作人員設(shè)置延長鏈條的有效壽命的正確鏈條張緊壓力，并且提供機械止檔件以防止底部鏈輪通過撓性管道上的井壓向上推。本發(fā)明的實施例自動調(diào)整，以補償因磨損引起的鏈條長度的增加。
[0014]本發(fā)明的實施例包括撓性管道系統(tǒng)中使用的注入頭，其中包括具有第一端和第二端的至少兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)鏈環(huán)，鏈環(huán)具有鏈條。本發(fā)明的實施例的注入頭還包括:固定驅(qū)動鏈輪，設(shè)置在鏈環(huán)的第一端；以及浮動鏈輪，設(shè)置在鏈環(huán)的第二端。在本發(fā)明的實施例的注入頭中，存在施加到浮動底部鏈輪以將鏈環(huán)保持在所需鏈條張緊的力。另外，本發(fā)明的實施例的注入頭包括張緊缸，其自動將鏈環(huán)保持在所需鏈條張緊。
[0015]本發(fā)明的又一個實施例針對張緊缸，其中張緊缸包括:缸頭和缸頭密封件；桿和桿密封件；桿刮垢器(rod wiper);缸筒；定位器；活塞密封件；以及活塞和缸，其中活塞將缸分為兩個室，即第一室和第二室，并且每個室包括活塞區(qū)域，其中活塞區(qū)域在第一和第二室中基本上相同。張緊缸還包括連接第一和第二室的止回閥，其中止回閥允許流體和壓力從第一室傳遞到第二室。
[0016]本發(fā)明的實施例還包括自動調(diào)整撓性管道系統(tǒng)中使用的注入頭的鏈條張緊的方法，其中包括向浮動鏈輪施加力以將鏈環(huán)保持在所需鏈條張緊。注入頭包括:具有第一端和第二端的至少兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)鏈環(huán)，鏈環(huán)具有鏈條；以及固定驅(qū)動鏈輪，設(shè)置在鏈環(huán)的第一端，其中浮動鏈輪設(shè)置在鏈環(huán)的第二端。自動調(diào)整撓性管道系統(tǒng)中使用的注入頭的鏈條張緊的方法還包括:使用機械止檔件來防止浮動底部鏈輪朝鏈環(huán)的第一端移動；以及使用張緊缸自動將鏈環(huán)保持在所需鏈條張緊。
[0017]本發(fā)明的又一個實施例針對撓性管道系統(tǒng)中使用的注入頭，其中包括:具有頂部和底部的至少兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)垂直鏈環(huán)，鏈環(huán)具有鏈條；在垂直鏈環(huán)頂部的固定驅(qū)動鏈輪和在垂直鏈環(huán)底部的浮動鏈輪；施加到浮動底部鏈輪以使鏈環(huán)保持繃緊、由此創(chuàng)建所需鏈條張緊的力；機械止檔件，防止浮動底部鏈輪朝垂直鏈環(huán)頂部移動；以及張緊缸，自動將鏈環(huán)保持在所需鏈條張緊。張緊缸包括:缸筒；缸頭和缸頭密封件；桿和桿密封件；桿刮垢器；定位器環(huán)；以及浮動活塞和缸，其中活塞將缸分為兩個室，即第一室和第二室，并且每個室具有活塞區(qū)域，并且活塞區(qū)域在第一和第二室中基本上相同。張緊缸還包括:彈簧，安裝在活塞與桿之間，其中彈簧保持與鏈輪上的鏈條的弦線移動基本上相等的距離；活塞密封件；止回閥，連接第一和第二室，其中止回閥允許流體和壓力從第一室傳遞到第二室，但止回閥不允許流體和壓力從第二室傳遞到第一室；以及兩個端口，即第一端口和第二端口，其中第一端口連接到鏈條張緊壓力控制閥，并且第一端口排放來自缸的空氣，第二端口在注入頭的操作期間被塞住。注入頭還包括:鏈輪軸，與浮動底部鏈輪接合，其中桿包括切入桿一端的溝槽，桿連接到鏈輪軸，并且桿采用定位器環(huán)來連接到活塞。另外，注入頭包括:滾子，與鏈條接合，并且隨鏈條移動；以及浮動/移動牽引缸，其中來自鏈條的力將桿推壓在鏈環(huán)中的浮動鏈輪上。如果力將浮動鏈輪朝鏈環(huán)頂部推送，則桿將行進與偏置構(gòu)件所保持的距離基本上相等的距離，并且防止浮動鏈輪移動超過缸中的活塞的位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]在附圖中公開本發(fā)明的實施例的優(yōu)選特征，其中相似附圖標記在若干視圖中通篇表示相似元件，并且附圖包括:
[0019]圖1是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的正面/側(cè)面透視圖；
[0020]圖2是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的正視圖；
[0021]圖3是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的右側(cè)視圖；
[0022]圖4是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的左側(cè)視圖；
[0023]圖5是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的后視圖；
[0024]圖6是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的正面/側(cè)面透視圖；
[0025]圖7是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的正視圖；
[0026]圖8是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的右側(cè)視圖；
[0027]圖9是沿圖7的線條D-D的截面圖；
[0028]圖10是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的頂部透視圖；
[0029]圖11是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的底部透視圖；
[0030]圖12是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭的底部透視圖；
[0031]圖13是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭下軸的側(cè)面透視圖；
[0032]圖14是按照本發(fā)明的一個實施例的張緊缸的后側(cè)透視圖；
[0033]圖15是示出按照本發(fā)明的一個實施例的張緊缸的內(nèi)部工作的側(cè)面截面圖；
[0034]圖16是按照本發(fā)明的一個實施例的張緊缸的側(cè)面截面圖；
[0035]圖17A是示出按照本發(fā)明的一個實施例的張緊缸的內(nèi)部工作的頂部截面圖；以及
[0036]圖17B是按照本發(fā)明的一個實施例的張緊缸的底部視圖。
【具體實施方式】
[0037]下面將參照附圖更全面地描述本發(fā)明的實施例，附圖中示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例。不過，本發(fā)明可通過許多不同形式來實施，而不應(yīng)當被理解為局限于本文所述的所示實施例。相反，提供這些所示實施例，使得本公開將是全面和完整的，并且將使本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解本發(fā)明的范圍。
[0038]在以下描述中，相似附圖標記在附圖中通篇表示相似或?qū)?yīng)部件。另外，在以下描述中，要理解，諸如“頂部”、“底部”、“上”、“下”、“左”、“右”等術(shù)語是方便用語，而不是要被理解為限制術(shù)語。
[0039]本發(fā)明的實施例包括撓性管道注入頭1，其具有兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)垂直鏈環(huán)2，其中具有頂部的固定驅(qū)動鏈輪4和底部的浮動鏈輪6。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，浮動鏈輪6是具有在溝槽8中上或下移動的設(shè)施的鏈輪，但是它不能夠側(cè)向移動。溝槽長度等于浮動鏈輪6對于可接受的鏈條磨損量能夠移動的距離。兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)鏈條2為注入頭I提供采用壓力將撓性管10道送入井中的能力。井壓施加從井中彈出撓性管道10的力，其必須由施加到底部浮動鏈輪6的力來抵制，以便使鏈環(huán)2保持繃緊(鏈條張緊)。本發(fā)明的實施例中的張力憑經(jīng)驗來確定。在本發(fā)明的一個實施例中，500psi是施加到張緊缸12以提供鏈條2的安靜平滑操作的最小壓力。但是，在本發(fā)明的其它實施例中，張緊壓力因諸如張緊缸直徑和鏈條節(jié)距之類的因素而可以是不同的。
[0040]本發(fā)明的實施例包括張緊缸12，其中包括缸筒14、缸頭16和桿18。另外，本發(fā)明的實施例包括浮動活塞20、彈簧22以及活塞20和桿18連接的方式。
[0041]本發(fā)明的實施例還包括張緊缸12，其允許操作人員設(shè)置延長鏈條2的有效壽命的正確鏈條張緊壓力，并且提供機械止檔件以防止底部浮動鏈輪6通過撓性管道10上的井壓向上推。本發(fā)明的實施例中包含的張緊缸12自動調(diào)整因磨損引起的鏈條長度的增加。鏈條磨損(鏈條長度延長)通過插銷-襯套磨損(當鏈條2進行操作時，插銷24的外表面和襯套26的內(nèi)表面相互摩擦，從而漸漸磨損)而引起。因此，必須一致地保持鏈條張緊壓力，以便以鏈條2的最佳壽命來提供平滑安靜操作。不要求撓性管道單元系統(tǒng)的操作人員在操作期間監(jiān)測挽樁負荷以確定鏈條張緊，并且鏈條2沒有受到產(chǎn)生于高鏈條張緊壓力的高負荷。
[0042]如同此所提交的附圖所示，本發(fā)明的實施例中包含的張緊缸12包括活塞20和缸
14,其中活塞20將缸14分為兩個室-第一室28和第二室30。活塞區(qū)域在第一和第二室28,30中基本上相同。止回閥32將第一室28連接到第二室30，從而允許流體和壓力從第一室28進入第二室30，但是不會從第二室30進入第一室28。
[0043]張緊缸12還包括缸頭16、缸頭乾'封件36、桿乾'封件38、桿刮垢器40、缸筒14、定似器34和活塞密封件42。
[0044]現(xiàn)在將描述本發(fā)明的實施例中包含的張緊缸12的元件。
[0045]缸筒14通常由鋼制成，并且是無縫厚壁管，其中通常也由鋼所制成的圓柱形狀部件焊接在加工內(nèi)徑的一端。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，缸筒以及張緊缸12的其它部件可由除了本文所述之外的附加材料來構(gòu)成。
[0046]缸頭16是通常由鋼所制成的圓柱形狀部件，其附連到缸筒14的開口端，并且包含缸頭S封件36、桿'封件38和桿刮垢器40。
[0047]缸頭密封件36通常由彈性材料來制成，并且是密封缸頭16與缸筒14之間的間隙的部件。
[0048]桿密封件38通常由彈性材料來制成，并且是密封缸頭16與缸桿18之間的間隙的部件。
[0049]桿刮垢器40通常由硬彈性材料來制成，并且是在桿18通過桿密封件38之前從桿18的外露部分刮掉污染物的部件。
[0050]桿18是通常由鋼所制成的圓柱形狀部件，其從缸14延伸，并且其一端加工成附連到注入頭下軸44，而相對端加工成包含偏置構(gòu)件22 (通常為彈簧)并且附連到活塞20。在本發(fā)明的一個實施例中，注入頭下軸44可包括浮動鏈輪6。
[0051]活塞20是通常由鋼所制成的圓柱形狀部件，其在內(nèi)部分隔缸筒14的兩個室28、30。
[0052]活塞密封件42通常由彈性材料來制成，并且是密封活塞20與缸筒14之間的間隙的部件。
[0053]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，偏置構(gòu)件22是彈簧。偏置構(gòu)件22是彈性裝置，其存儲用于保持桿18與活塞20之間的預(yù)定距離的能量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會易于理解，偏置構(gòu)件22可采取存儲能量的任何彈性裝置的形式。例如，偏置構(gòu)件22可以是板簧、線圈彈簧、扭力桿或者它們的組合等。偏置構(gòu)件22也可以是彈性材料。
[0054]定位器34是將桿18附連到活塞20的裝置。
[0055]止回閥32是機械裝置，其允許流體僅沿一個方向流經(jīng)其中。
[0056]張緊缸12還包括兩個端口一第一端口 46和第二端口 48。第一端口 46連接到鏈條張緊壓力控制閥50。
[0057]桿18連接到下鏈輪軸44，并且桿18包括切入桿18的一端54的溝槽52。桿18采用定位器34來連接到活塞20。定位器34可以是如圖所示的定位器環(huán)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會易于理解，不同部件可用于連接桿18和活塞20，包括但不限于夾具或插銷。
[0058]弦線移動是節(jié)圓半徑與從鏈輪6的中心到弦線的距離之間的差(當鏈條接合鏈輪時，鏈條接頭的中心位于鏈輪的節(jié)距圓上，而各鏈接的中心線形成這個圓的弦線)。彈簧22安裝在活塞20與桿18之間，并且彈簧22保持與鏈輪6上的鏈條2的弦線移動相等的距離。這個距離需要為最小，以便限制在高挽樁負荷的鏈條2中的松弛。
[0059]在本發(fā)明的一個實施例中，第二端口 48排放來自缸14的空氣，以及第二端口 48在操作期間被塞住。
[0060]在本發(fā)明的實施例中，鏈條張緊壓力將桿18推壓在鏈條2中的下浮動鏈輪6上。壓力在第一和第二室28、30中基本上相等，以及因為活塞區(qū)域在兩個室中基本上相同，所以不會迫使活塞20沿任一方向移動。桿18與活塞20之間的彈簧22保持使桿18隨著下鏈輪軸44從弦線作用進行波動而移動的間隙。隨著鏈條2磨損以及長度增加，活塞20中的止回閥32允許流體從第一室28流入第二室30，因為張緊壓力使桿18延伸，從而使下鏈輪6向下移動，直到下鏈輪6被鏈條2支承。如果撓性管道10上的挽樁力將下鏈輪6向上推，則桿18將行進某個距離，該距離等于由彈簧22在桿18與活塞20之間所保持的間隙。在本發(fā)明的實施例中，液壓流體是不可壓縮的，以及止回閥32防止流體從第二室30流到第一室28。另外，防止下鏈輪6移動超過缸14中的活塞位置。
[0061]本發(fā)明的一個實施例可在要求液壓張拉的任何鏈條驅(qū)動中使用。本發(fā)明的另一個實施例包括安裝在第二端口 48的安全閥(relief valve) 56,其能夠在例如要求最大極限的張力系統(tǒng)中使用。
[0062]本發(fā)明的實施例消除對下鏈輪(其是操作人員有時難以維護的)的人工維護。另夕卜，本發(fā)明的實施例提供下鏈輪軸44在接觸止檔件之前行進的最佳距離。
[0063]如圖12所示，在本發(fā)明的一個實施例中，具有上述缸中的止回閥的自動調(diào)整鏈條張拉機構(gòu)用于包括在移動且隨鏈條2安裝的滾子58的注入頭中。相反，在本發(fā)明的另一個實施例中，具有上述缸中的止回閥的自動調(diào)整鏈條張拉機構(gòu)用于包括安裝在滑板61中的靜止?jié)L子的注入頭中。在這個實施例中，滑板61是包括滾子的元件。另外，在本發(fā)明的一個實施例中，滑板61是適合接合牽引缸62的活塞60的錘體(ram) 64的構(gòu)件。在本發(fā)明的一個實施例中，撓性管道10上的夾持力可通過由牽引缸62所施加的力的量來控制。
[0064]另外，如附圖所示，在本發(fā)明的一個實施例中，具有上述缸中的止回閥的自動調(diào)整鏈條張拉機構(gòu)用于注入頭中，其包括浮動/移動牽引缸62。相反，在本發(fā)明的另一個實施例中，具有如上所述的缸中的止回閥的自動調(diào)整鏈條張拉機構(gòu)用于注入頭中，其包括靜止牽引缸。
[0065]在圖1所示的本發(fā)明的實施例中，撓性管道注入頭I包括內(nèi)框66、外框68和底框70。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知，框架66、68、70的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件可包括多種常用結(jié)構(gòu)部件，例如板、工字梁、槽梁、結(jié)構(gòu)管道等，其按照足以耐受正常撓性管道操作中遇到的所有力的方式來確定大小和配置。這各種部件的設(shè)計、選擇和確定大小是完全落入本領(lǐng)域的技術(shù)人員水平范圍之內(nèi)的設(shè)計選擇事宜。撓性管道注入頭I還包括驅(qū)動組件72，其包括通常在本領(lǐng)域中使用的驅(qū)動電動機，例如液壓電動機。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，各種驅(qū)動部件可與按照本發(fā)明的實施例的撓性管道注入頭I配置使用。驅(qū)動組件72連接到驅(qū)動軸，其包括驅(qū)動鏈條2的驅(qū)動鏈輪4。圖1所示的撓性管道注入頭I包括許多附件，并且表示本領(lǐng)域中典型的完整撓性管道注入頭1，其中具有本文所述的增強和新特征。
[0066]如圖2所示，各種管道系統(tǒng)可連接到張緊缸12的第一和第二端口 46、48。管道系統(tǒng)可包括量表，其用于得到對按照本發(fā)明的一個實施例的撓性管道注入頭I的操作人員會有幫助的相關(guān)測量。在本發(fā)明的一個實施例中，與第一端口 46和安全閥56連接的鏈條張緊壓力控制閥連接到第二端口 48。
[0067]如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知，鏈條2包括環(huán)狀鏈條，其經(jīng)由耦合到驅(qū)動鏈輪4的驅(qū)動組件72進行旋轉(zhuǎn)(一個沿順時針而另一個沿逆時針)。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，本發(fā)明的實施例無需包括鏈條-例如傳送帶構(gòu)件可用來替代鏈條。按照本發(fā)明的實施例的撓性管道注入頭I中使用的鏈輪、牽引缸、電動機、鏈條和其它部件的具體類型都是設(shè)計選擇事宜，并且其選擇和確定大小可根據(jù)特定應(yīng)用而改變。這些特征是本領(lǐng)域的技術(shù)人員水平范圍之內(nèi)的事宜，而不應(yīng)當被理解為對本發(fā)明的實施例的限制。
[0068]圖6示出沒有外框和底框66、68的按照本發(fā)明的一個實施例的撓性管道注入頭I，并且為了清楚起見而去除了注入頭中常見的大多數(shù)其它管道系統(tǒng)和附加機械元件。撓性管道注入頭I的內(nèi)框66在這個圖中以及在圖7和圖8中清楚地示出。在本發(fā)明的一個實施例中，鏈條2包括用于夾持撓性管道10的夾持器塊76。
[0069]圖9是沿圖7的線條D-D的截面圖。圖9中，牽引缸62的內(nèi)部工作是可見的，其中包括活塞60和桿78以及牽引缸錘體64。在圖9所示的實施例中，在本發(fā)明的一個實施例中，滑板61接合牽引缸62的活塞60的錘體64。如上所述，在本發(fā)明的一個實施例中，撓性管道10上的夾持力可通過由牽引缸62所施加的力的量來控制。
[0070]圖12是按照本發(fā)明的一個實施例的注入頭I底部的特定視圖，其中去除了內(nèi)框66的一部分，以便清楚地顯示注入頭I的部件。
[0071]在操作期間，撓性管道10通過撓性管道注入頭I的頂部插入，其中它隨著驅(qū)動組件72使鏈條2旋轉(zhuǎn)而與多個夾持器塊組件76接合。按照本發(fā)明的實施例的撓性管道注入頭I的操作人員設(shè)置延長鏈條2的有效壽命的正確鏈條張緊壓力。然后，在操作中，按照本發(fā)明的實施例的撓性管道注入頭I自動進行調(diào)整，以便補償因通過張緊缸12的使用的磨損引起的鏈條長度的增加。
[0072]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會清楚地知道，按照本發(fā)明的實施例的撓性管道注入頭能夠適應(yīng)不同尺寸的撓性管道。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會易于理解，本發(fā)明的一個實施例包括如圖所示的垂直配置的注入頭。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還會易于理解，本發(fā)明的實施例還包括可按照不同對齊和配置、例如水平或?qū)蔷€來配置的注入頭。
[0073]附圖包含的附圖標記的列表:
[0074]下面是本發(fā)明的實施例的附圖中使用的附圖標記的列表:
[0075](I)撓性管道注入頭
[0076](2)鏈條
[0077](4)驅(qū)動鏈輪
[0078](6)浮動鏈輪
[0079](8)溝槽
[0080](10)撓性管道
[0081](12)張緊缸
[0082](14)缸筒 / 缸
[0083](16)缸頭
[0084](18)桿
[0085](20)活塞
[0086](21)錘體
[0087](22)彈簧
[0088](24)插銷
[0089](26)襯套
[0090](28)第一室
[0091](30)第二室
[0092](32)止回閥
[0093](34)定位器
[0094](36)缸頭密封件
[0095](38)桿密封件
[0096](40)桿刮垢器
[0097](42)活塞密封件
[0098](44)注入頭下軸
[0099](46)第一端口
[0100](48)第二端口
[0101](50)鏈條張緊壓力控制閥
[0102](52)溝槽
[0103](54)桿末端
[0104](56)安全閥
[0105](58)滾子(移動)
[0106](60)活塞(牽引缸)
[0107](61)滑板
[0108](62) 移動牽引缸
[0109](64)錘體(牽引缸)[0110](66)內(nèi)框
[0111](68)外框
[0112](70)底框
[0113](72)驅(qū)動組件
[0114](74)量表
[0115](76 )夾持器塊組件
【權(quán)利要求】
1.一種在撓性管道系統(tǒng)中使用的注入頭，包括: 具有第一端和第二端的至少兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)鏈環(huán)，所述鏈環(huán)包括鏈條； 設(shè)置在鏈環(huán)的第一端的固定驅(qū)動鏈輪和設(shè)置在所述鏈環(huán)的第二端的浮動鏈輪； 施加到所述浮動底部鏈輪以將所述鏈環(huán)保持在所需鏈條張緊的力；以及 張緊缸，自動將所述鏈環(huán)保持在所述所需鏈條張緊。
2.如權(quán)利要求1所述的注入頭，還包括機械止檔件，以便防止所述浮動底部鏈輪朝所述鏈環(huán)的第一端移動。
3.如權(quán)利要求1所述的注入頭，其中，所述張緊缸還包括缸筒、缸頭、活塞和桿。
4.如權(quán)利要求3所述的注入頭，其中，所述活塞與桿之間的連接允許所述張緊缸自動調(diào)整所述鏈環(huán)的張力。
5.如權(quán)利要求3所述的注入頭，其中，所述張緊缸還包括接合所述桿和所述活塞的偏置構(gòu)件。
6.如權(quán)利要求5所述的注入頭，其中，所述偏置構(gòu)件允許所述張緊缸自動調(diào)整所述鏈環(huán)的張力。
7.如權(quán)利要求5所述的注入頭，其中，所述偏置構(gòu)件是彈簧。
8.如權(quán)利要求1所述的注入頭，其中，所述張緊缸還包括: 缸頭和缸頭密封件； 桿和桿密封件；` 桿刮垢器； 缸筒； 定位器； 活塞S封件； 活塞和缸，其中所述活塞將所述缸分為至少兩個室，即第一室和第二室，每個室包括活塞區(qū)域，并且所述活塞區(qū)域在所述第一和第二室中基本上相同；以及 連接所述第一和第二室的止回閥，其中所述止回閥允許流體和壓力從所述第一室傳遞到所述第二室。
9.如權(quán)利要求8所述的注入頭，還包括: 與所述浮動底部鏈輪接合的鏈輪軸，其中所述桿與所述鏈輪軸接合，并且所述桿通過所述定位器與所述活塞耦合；以及 安裝在所述活塞與所述桿之間的偏置構(gòu)件，其中所述偏置構(gòu)件保持與所述鏈輪上的所述鏈條的弦線移動基本上相等的距離， 其中所述張緊缸還包括兩個端口，即第一端口和第二端口，所述第一端口連接到鏈條張緊壓力控制閥， 所述第一端口排放來自所述缸的空氣，并且所述第二端口在所述注入頭的操作期間被塞住， 來自所述鏈條張緊的力將所述桿推壓在所述鏈環(huán)中的所述浮動鏈輪上， 如果力將所述浮動鏈輪朝所述鏈環(huán)的第一端推送，則桿將行進某個距離，所述距離與所述偏置構(gòu)件所保持的距離基本相等，以及 所述浮動鏈輪被防止移動超過所述缸中的所述活塞的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的注入頭，還包括安裝在所述第二端的安全閥。
11.如權(quán)利要求8所述的注入頭，還包括與所述浮動底部鏈輪接合的鏈輪軸，其中所述桿包括切入所述桿一端的溝槽，所述桿與所述鏈輪軸接合，并且所述桿通過所述定位器與所述活塞耦合。
12.如權(quán)利要求1所述的注入頭，還包括與所述鏈條接合并且隨所述鏈條移動的滾子。
13.如權(quán)利要求1所述的注入頭，還包括浮動/移動牽引缸。
14.如權(quán)利要求1所述的注入頭，還包括靜止牽引缸。
15.一種自動調(diào)整撓 性管道系統(tǒng)中使用的注入頭的鏈條張緊的方法，包括: 向浮動鏈輪施加力，以便將鏈環(huán)保持在所需鏈條張緊，其中所述注入頭包括: 具有第一端和第二端的至少兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)鏈環(huán)，所述鏈環(huán)包括鏈條；以及 設(shè)置在所述鏈環(huán)的第一端的固定驅(qū)動鏈輪，其中所述浮動鏈輪設(shè)置在所述鏈環(huán)的第二端; 使用機械止檔件來防止所述浮動底部鏈輪朝所述鏈環(huán)的第一端移動；以及 使用張緊缸自動將所述鏈環(huán)保持在所需鏈條張緊。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述張緊缸還包括缸筒、缸頭、活塞和桿，以及所述活塞與桿之間的連接允許所述張緊缸自動調(diào)整所述鏈環(huán)的張力。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述張緊缸還包括接合所述桿和所述活塞的偏置構(gòu)件，以及所述偏置構(gòu)件允許所述張緊缸自動調(diào)整所述鏈環(huán)的張力。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述注入頭還包括與所述鏈條接合并且隨所述鏈條移動的滾子。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述注入頭還包括浮動/移動牽引缸。
20.一種在撓性管道系統(tǒng)中使用的注入頭，包括: 具有頂部和底部的至少兩個相對的反向旋轉(zhuǎn)垂直鏈環(huán)，所述鏈環(huán)包括鏈條； 在垂直鏈環(huán)頂部的固定驅(qū)動鏈輪和在所述垂直鏈環(huán)底部的浮動鏈輪； 施加到所述浮動底部鏈輪以將所述鏈環(huán)保持繃緊、由此創(chuàng)建所需鏈條張緊的力； 機械止檔件，防止所述浮動底部鏈輪朝所述垂直鏈環(huán)的頂部移動； 張緊缸，自動將所述鏈環(huán)保持在所述所需鏈條張緊，所述張緊缸還包括: 缸筒； 缸頭和缸頭密封件； 桿和桿密封件； 桿刮垢器； 定位器環(huán)； 浮動活塞和缸，其中所述活塞將所述缸分為兩個室，即第一室和第二室，每個室包括活塞區(qū)域，并且所述活塞區(qū)域在所述第一和第二室中基本上相同； 安裝在所述活塞與所述桿之間的彈簧，其中所述彈簧保持與所述鏈輪上的所述鏈條的弦線移動基本上相等的距尚; 活塞S封件； 連接所述第一和第二室的止回閥，其中所述止回閥允許流體和壓力從所述第一室傳遞到所述第二室，但是所述止回閥不允許流體和壓力從所述第二室傳遞到所述第一室；以及兩個端口、即第一端口和第二端口，其中所述第一端口連接到鏈條張緊壓力控制閥，并且所述第一端口排放來自所述缸的空氣，所述第二端口在所述注入頭的操作期間被塞??；鏈輪軸，與所述浮動底部鏈輪接合，其中所述桿包括切入所述桿一端的溝槽，所述桿連接到所述鏈輪軸，并且所述桿采用所述定位器環(huán)來連接到所述活塞； 滾子，與所述鏈條接合并且隨所述鏈條移動； 浮動/移動牽引缸， 其中來自所述鏈條的力將所述桿推壓在所述鏈環(huán)中的所述浮動鏈輪上， 如果力將所述浮動鏈輪朝所述鏈環(huán)的頂部推送，則桿將行進某個距離，所述距離與所述偏置構(gòu)件所保持的距離基本相等，以及 所述浮動鏈輪被防止移動超過所述缸`中的所述活塞的位置。
【文檔編號】E21B19/084GK103764938SQ201280027347
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月4日
【發(fā)明者】羅德尼·厄爾·蘭開斯特 申請人:斯圖爾特和史蒂文森有限公司